火箭与万户飞天

第四节 火箭与万户飞天

火箭是利用燃料燃烧时所产生的气体的反作用力把它推向前进的。现代的火箭技术是一项尖端科学。火箭飞行的喷气原理,我国古人很早就掌握了。

据记载,“火箭”这个名称,第一次出现在三国时代。229年,蜀国的诸葛亮出兵攻打陈仓(今陕西宝鸡市东) ,魏国的守将郝昭“以火箭逆射其云梯,梯燃” 。不过,当时的火箭只是在箭上包扎一种引火的东西,点着了才射出去,并不是火药箭,因为那时候火药还没有发明。

7世纪以后,我国劳动人民发明了火药。唐朝末年,火药开始应用在军事方面。到了北宋,火器的使用极为广泛,而且制成了用火药作动力的火药箭,当时把它叫作“火箭” 。它的构造是在一支普通的箭杆上系上一个火药筒,点燃火药筒,加上发射的力量,箭就可以射出去。据说,使用那种火箭,可以射伤三百步以外的人马。这种火药箭,从发明到现在,已经有1000年左右的历史了。

火药箭发明以后,很快成为军中的一项重要武器。1126年,金军攻打北宋的都城汴京(今河南开封) ,宋军以火药箭抗击,给金军很大的杀伤。

13世纪以后的中国元、明时代,火箭武器已有很大发展。在元朝军队先后三次大举西征的过程中,阿拉伯人从中掌握了火药和火箭技术,并进一步把它传入了西方。

明代,火箭技术已经有了相当大的突破。当时火箭武器种类繁多,除了单级火箭,还发展了各种集束火箭、火箭弹和原始的多级火箭。火箭武器已成为当时水、步、骑兵中必备的武器,甚至还有专门的火箭部队,有关火箭武器的使用、布阵、作战技术和管理也都有条例规定。在国家经营的火药、火箭作坊里,对于各种火箭的制造、应用、配备和发射剂原料配比及加工制造等,也都有了详尽的叙述。

在明朝后期出版的《武备志》里,记载着两种分别叫“神火飞鸦”和“火龙出水”的火药箭。

“神火飞鸦”外型如乌鸦,用细竹或芦苇编成,内部填充火药,鸦身装有四支“起火” , “起火”的药筒底部和鸦身内的火药用药线相连。作战时,用“起火”的推力将飞鸦射至几百米外,飞鸦落地时内部装的火药被点燃爆炸。它是世界上最早的多火药筒并联火箭,与后世大型捆绑式运载火箭的工作原理已经十分相近。

“火龙出水”主要用于水战。它的制作是这样的:取一段五尺长的茅(毛)竹,去掉上面的节,用刀刮薄。在竹筒的一头装上一个木制的龙头,另一头装上一个木制的龙尾,那竹筒就成为龙身。龙头的口部向上,龙腹内装几支火箭。把火箭的药线总连在一起,由龙头下部的孔中引出。又在龙身的前部和后部,分别倾斜着装上两个大火箭筒,把它们的药线也总连在一起。再把由龙腹内引出的总药线连在前部两个火药筒的底部。这样,当前部两个火箭筒(第一级)燃烧完毕的时候,就引起后部两个火箭筒(第二级)继续燃烧,火箭筒里的火药烧完以后,又引着龙腹内的火箭。在气流的推动下,火箭就飞射出去了。这种火器可以在距离水面三四尺( 1尺=0.33米)高处飞行,远达两三里( 1里= 500米) 。其制作方法在原理上已与现代两级火箭极为类似。

除了“神火飞鸦”和“火龙出水”外,明代的火箭武器主要还有可同时发射10支箭的“火弩流星箭” 、发射32支箭的“一窝蜂” 、最多可发射100支箭的“百虎齐奔箭”等。其中,“火弩流星箭” 、“一窝蜂”是世界上最早的多发齐射火箭,堪称现代多管火箭炮的鼻祖。据说燕王朱棣与建文帝于白沟河交战时,便使用过“一窝蜂” 。而戚继光的部队中也曾大量装备火箭,其箭长5尺以上,绑附火药筒,能远射300步,令倭寇见之丧胆。

1945年,美国火箭学家赫伯特·S·基姆( Herbert. S. Zim)出版了《火箭和喷气发动机》 ( Rockets and Jets)一书,在该书中他提到,“约当14世纪之末,有一位中国的官吏叫万户,他在一把座椅的背后,装上47枚当时可能买到的最大火箭。他把自己捆绑在椅子的前边,两只手各拿一个大风筝。然后叫他的仆人同时点燃47枚大火箭,其目的是想借火箭向前推进的力量,加上风筝上升的力量飞向前方” 。

在苏联、德国、英国等国的火箭专家的一些著作中,也提到了同样一件事,那就是“万户飞天” 。

万户是世界上第一个利用火箭向太空搏击的英雄。他的努力虽然失败了,但他借助火箭推力升空的创想是世界上第一个,因此他被世界公认为“真正的航天始祖” ,在20世纪70年代的一次国际天文联合会上,世界科学家将月球上的一座环形火山命名为“万户山” ,以纪念“第一个试图利用火箭作飞行的人” 。

火箭的发明,使人类的飞行之梦产生了重大的飞跃。以今天的视角来审视火箭的发明,其意义也是极为重大的,尤其是当我们要追寻喷气式发动机或载人航天的轨迹时,就不能不从火箭说起。

万户飞天